1. Основи на aDFB лазерен диод
a) Механизъм за разпределена обратна връзка (DFB)
Структура:DFB лазерният диод има вградендифракционна решеткаоформен или образуван вътре в активния слой на полупроводника или съседния регион на вълновод .
Функция:Тази решетка осигуряваОптична обратна връзка с дължина на вълната, Подсилване на лазинг при много тесен, единичен надлъжен режим дължина на вълната .
Резултат:Това потиска други конкуриращи се режими, създавайки силно стабилен,Едночестотен лазерен изход.
b) Предимства на DFB лазерите
Едномоден операция стесна ширина на линията(обикновено<1 MHz)
ОтличенСтабилност на дължината на вълнатас температура и задвижващ ток
Намаленскачащ режимВ сравнение с лазерите на Фабри-Перо
2. Вътрешна структура
| Слой/част | Функция |
|---|---|
| Активен регион | Където рекомбинацията на електронна дупка генерира фотони |
| Гритиращ слой (разпределена обратна връзка) | Избира дължината на вълната на лазината чрез отражение на Bragg |
| Облицовъчни слоеве | Ограничена светлина в активния регион |
| Контакти | Електрически контакти за инжектиране на ток |
3. Преглед на пакета с пеперуди
Theпакет от пеперудие здрав, херметически запечатан корпус, предназначен за надеждност и лекота на интеграция . Типичните функции включват:
| Компонент | Описание |
|---|---|
| Херметичен печат | Предпазва лазерния диод от влага и замърсители |
| Термоелектрически охладител (TEC) | Поддържа лазерния диод при стабилна температура, за да се предотврати отклонението на дължината на вълната |
| Термистор | Температурен сензор за обратна връзка към TEC Control |
| Следете фотодиода (PD) | Открива част от излъчваната светлина за мониторинг на мощността и контрол на обратната връзка |
| Фибри пигтейл | Предварително прикрепено едномодово влакно за директна оптична връзка |
| Електрически щифтове | Обикновено 14 пина за мощност, контрол на TEC, наблюдение на PD и модулация на сигнала |
4. Параметри на производителността
| Параметър | Типични стойности / описание |
|---|---|
| Обхват на дължината на вълната | Обикновено 1310 nm (O-лента), 1490-1625 nm (c- и l-ленти) |
| Изходна мощност | Обикновено 0 до +10 dbm оптична мощност |
| LineWidth | ~ 100 kHz до 1 MHz (тясна ширина на линията) |
| Прагов ток | ~ 10 до 40 mA |
| Работен ток | 30 до 100 mA (в зависимост от желания изход) |
| Температурен диапазон | -5 степен до +75 степен (с TEC за контрол на дължината на вълната) |
| Ширина на честотната лента на модулация | До десетки GHz за директна модулация |
| Поляризация | Обикновено линейна, подравнена с ос на поляризацията на влакната |
5. Принцип на работа
Когато се предупреждават напред, електрони и дупки се рекомбинират вАктивен регион, произвеждайки фотони .
ВътрешниятРешетката отразяваСветлина при дължината на вълната на Bragg, осигуряваща обратна връзка за лазинг при стабилна единична честота .
TheТермоелектрически охладителиТермисторПоддържайте постоянна температура за стабилизиране на дължината на вълната .
TheСледете фотодиодаОткрива изходната мощност за контрол на обратната връзка за поддържане на постоянен лазерен изход .
TheФибри пигтейлЕфективно свързва лазерната светлина в едномодово влакно, като свежда до минимум загубите .
6. Приложения
| Приложение | Обяснение |
|---|---|
| Телекомуникации | Основен компонент в DWDM системите, изискващи прецизно управление на дължината на вълната |
| Дейтаком | Предаване на високоскоростно предаване на данни през влакната |
| Засещане и инструменти | Прецизни измервания с помощта на кохерентни лазерни източници |
| Тест и измерване | Тесна ширина на линията, необходима за интерферометрични настройки |
| Лидарни системи | Стабилни, едночестотни източници на светлина за измерване и картографиране на разстоянието |
7. Предимства пред други типове лазери
| Лазерен тип | Предимства на лазерния диод на DFB Butterfly |
|---|---|
| Fabry-Perot лазер | Тесна ширина на линията, работа с един режим, по-добра стабилност на дължината на вълната |
| VCSEL (вертикална повърхност на кухината, излъчваща лазер) | По -висока мощност на изхода, по -добро свързване към влакната, по -широк избор на дължина на вълната |
| Външна кухина лазер | По -компактен, интегриран TEC за стабилност, здрави опаковки |
8. Съвети за интеграция
Използвайте aвисококачествен контролер на температуратаЗа TEC да поддържа стабилност на дължината на вълната .
TheСледете сигнала на фотодиодатрябва да се използва в контури за обратна връзка за последователна оптична мощност .
Уверете сеПравилно свързване на влакнатаС ниска загуба на вмъкване .
Дизайн на вериги на драйвери, които поддържатДиректна модулацияЗа високоскоростно предаване на данни .